JP2012519264A - 磁気検査車両を利用する検査システムおよび検査プロセス - Google Patents

Abstract

蒸気発生器を検査するように構成される検査車両は、２つの独立して駆動される磁気車輪を有する前方シャーシと、２つの独立して駆動される磁気車輪を有する後方シャーシと、前方シャーシを後方シャーシに柔軟に接続して、少なくとも１つの軸に沿った前方シャーシと後方シャーシとの間の相対的な運動を許す接続部材とを含む。接続部材、前方シャーシ、および後方シャーシはまとめて受け区域を規定する。検査車両は、前方シャーシ上に配設されるナビゲーションカメラと、第１のモータによって駆動される第１の回転可能アーム、第２のモータによって駆動される、第１の回転可能アームの遠位部上に配設される第２の回転可能アーム、および第３のモータによって駆動される、第２のアームの遠位部上に回転可能に配設される検査カメラを含むパンチルト検査カメラアセンブリと、も含む。

Description

優先権主張
この出願は２００９年２月２７日に出願された６１／１５６，１２１の優先権を主張し、その全体がここに引用により援用される。

発明の分野
この発明は、蒸気発生器を検査するための方法および装置に関し、より特定的には蒸気発生器内部を遠隔から検査するための方法および装置に関する。

発明の背景
加圧水型原子炉（ＰＷＲ）では、一次側の核反応で発生する熱が原子炉冷却水に伝わる。次に原子炉冷却水は蒸気発生器（たとえば、WestinghouseのModel 51蒸気発生器）の熱い脚部の中に通され、蒸気発生器中のＵ字管（「管束」）を通って移動し（蒸気発生器の二次側の水に熱を伝え）、蒸気発生器の「冷たい」脚部を通って出て行き原子炉に戻ってループを完成しかつこれを永続させる。

ＰＷＲ蒸気発生器は典型的に、半球型の端セクションを有する直立した円筒形の圧力容器であり、内面をオーステナイト系ステンレス鋼で覆われている。横断プレート、すなわちチューブシートは、円筒形セクションの下方端に配設され、蒸気発生器を、チューブシートよりも下の下部半球セクションである一次側とチューブシートよりも上の二次側とに分割する。２つの１６インチ径の人道により、停止期間中の検査およびメンテナンスのためのアクセスが可能になる。鉛直方向の壁は、一次側を入口セクションと出口セクションとに分ける。チューブシートも上記のＵ字管をその下方端で支持する。チューブシートは入口セクションと出口セクションとに何千個もの穴（たとえば１１，２５２個の穴）を備え、各々のＵ字管の一方端が入口セクションの穴に挿入され、Ｕ字管の他方端が出口セクションの穴に挿入される（たとえば、５，６２６本の管）。このように、一方端では、各々のＵ字管は一次側の入口セクションと連通し、他方端は一次側の出口セクションと連通する。Ｕ字管は、支持プレート（たとえば、厚みがほぼ１インチで、約３９インチ離間された７枚の管支持プレート）により、チューブシート上方のさまざまな高さで支持される。管支持プレートは各々のＵ字管毎に開口を備え、そのような支持プレートは、たとえば、卵の仕切り箱のような構成または四つ葉形（クローバー形）の構成を備え、支持プレートそれら自体はタイロッドおよび蒸気発生器円筒形ラッパーによって支持されている。２つの小さな作業孔がチューブシート上方に位置し、チューブシートの二次側へのアクセスを限定している。

上記蒸気発生器円筒形ラッパーは管束と蒸気発生器シェルとの間に配設され、その間に環状の「下降管」チャンバを規定し、チューブシート上方で予め定められた距離を終端する。二次流体（「給水」）は、蒸気発生器の二次側の上部に導入され、蒸気発生器シリンダの内面と蒸気発生器ラッパーの外面との間に形成される環状チャンバを下方へチューブシートまで移動し、チューブシートに沿って径方向内向きにおよびラッパー内側のＵ字管同士の間を上向きに、Ｕ字管の外側と熱伝導関係にある、チューブシート上方のＵ字管の周りを循環する。この熱伝導によって給水の一部が蒸気に変換され、次に蒸気が蒸気タービンに伝わって発電する。

一次側と二次側との間の障壁の安全性、ならびに／または一般的な腐食、粒間腐食、点食、および応力腐食割れ（ＳＣＣ）、フレッティング、くぼみなどの、一次側から二次側への熱伝達の効率の低下を引起すと認識されているさまざまなメカニズムが存在する。

米国連邦規則第１０条（１０ＣＦＲ）は、蒸気発生器のＵ字管の完全性に関する基本的な規制要件を確立しており、１０ＣＦＲ第５０部の付録Ａの一般設計基準（ＧＤＣ）では、一次側と二次側との間の原子炉冷却材圧力バウンダリ（ＲＣＰＢ）が、「異常な漏洩、急速な伝播故障、および大きな破断という可能性が非常に低くなるように設計され、作製され、建設され、かつ試験され」なければならない（ＧＤＣ１４）、「実際的最高品質基準で設計され、作製され、建設され、かつ試験され」なければならない（ＧＤＣ３０）、かつ「構造的完全性および漏れ止め完全性を図るために重要区域および特徴の定期検査および試験を許すように設計され」なければならない（ＧＤＣ３２）と述べている。蒸気発生器管の完全性の重要性を考えると、ＰＷＲ免許保持者は蒸気発生器Ｕ字管の監視を監督する技術標準を有するが、そのような技術標準は典型的に、米国原子力規制委員会が発行する一般通知（ＧＬ）２００４−０１で注記されるように、管を検査するための非破壊的試験方法を規定したり、またはどこで特定の方法論を用いるべきかを明記していない。そこにさらに注記されるように、蒸気発生器のＵ字管は、１０ＣＦＲ第５０部の付録Ｂの品質保証要件にも従う。技術標準（ＴＳ）は非破壊試験方法またはどの場所で特定のテスト方法を用いなければならないかを明記していないにもかかわらず、１０ＣＦＲ第５０部の付録Ｂの基準ＩＸ、「特別なプロセスの制御」は、部分的に、非破壊的試験が、適用可能な規定、基準、標準、判断基準、および他の特別な要件に従う適格な手順を用いて適格な人員によって制御され達成されることを要件としている。

ＮＲＣの一般通知９７−０６は、たとえば、停止中に行なわれる二次側目視検査を通して発見された蒸気発生器管の、卵の仕切り箱状の支持体の腐食に基づく劣化を含む、Ｕ字管支持体の劣化に関する蒸気発生器のＵ字管の完全性および故障のメカニズムを扱っている。ＮＲＣの一般通知９７−０５も蒸気発生器の管の検査技術を扱った。これより前に、ＮＲＣ情報通知（ＩＮ）７９−２７は、蒸気発生器の二次側の異物による蒸気発生器のＵ字管の破断の潜在性を強調した。蒸気発生器検査に関する手引きは、電力研究所（ＥＰＲＩ）ガイドライン、ならびに蒸気発生器の検査、メンテナンス、および修理判断基準を取決める自らに課した一般的業界ガイドラインであるＮＥＩ９７−０６によって与えられている。

そのような要件およびガイドラインを満たすため、検査は、以前は、不利なことに放射線量が高かったかつ高い（作業者の保護および被曝時間の限定を要件とする）蒸気発生器に映像プローブを手作業で押込むことによって、またはアニュラス領域を検査することはできたがチューブシートと第１の管支持体との間の束ねられた高流量領域および環状領域を検査することができなかった検査クローラを用いることによって、行なわれた。

発明の要約
本発明の１つの局面に従うと、蒸気発生器を検査するように構成される検査車両は、２つの独立して駆動される磁気車輪を有する前方シャーシと、２つの独立して駆動される磁気車輪を有する後方シャーシと、前方シャーシを後方シャーシに柔軟に接続して少なくとも１つの軸に沿った前方シャーシと後方シャーシとの間の相対的な運動を許す接続部材とを含む。接続部材、前方シャーシ、および後方シャーシはまとめて受入区域を規定する。検査車両は、前方シャーシ上に配設されたナビゲーションカメラと、第１のモータによって駆動される第１の回転可能アーム、第２のモータによって駆動される、第１の回転可能アームの遠位部上に配設される第２の回転可能アーム、および第３のモータによって駆動される、第２のアームの遠位部上に回転可能に配設される検査カメラを含むパンチルト検査カメラアセンブリと、も含み、カメラアセンブリは収容位置で受入区域内で受けられるように寸法決めされる。

発明の別の局面に従うと、蒸気発生器を検査するように構成される検査車両は、互いからオフセットされる、２つの独立して駆動される磁気車輪を備える前方シャーシと、互いからオフセットされる、２つの独立して駆動される磁気車輪を備える後方シャーシとを含む。ヒンジは、前方シャーシを後方シャーシに柔軟に接続して前方シャーシと後方シャーシとの間の相対的な角度のある運動を許す。接続部材、前方シャーシ、および後方シャーシはまとめて受入区域を規定し、この中にパンチルト検査カメラアセンブリが収容されるように構成される。パンチルト検査カメラアセンブリは、第１のモータによって駆動される第１の回転可能アームと、第２のモータによって駆動される、第１の回転可能アームの遠位部上に配設される第２の回転可能アームと、第３のモータによって駆動される、第２のアームの遠位部上に回転可能に配設される検査カメラとを備える。検査車両は、検査車両を設定された向きに自動的に向けるように構成される自動方向付け回路をさらに備える。

発明のさらに別の局面に従うと、蒸気発生器の二次側を検査するための方法が提供され、方法は、蒸気発生器の二次側の作業孔を通して検査車両を挿入する行為を備え、検査車両は、２つの独立して駆動される磁気車輪を備える前方シャーシと、２つの独立して駆動される磁気車輪を備える後方シャーシと、前方シャーシを後方シャーシに柔軟に接続して前方シャーシと後方シャーシとの間の相対的な角度のある運動を許すヒンジと、接続部材、前方シャーシ、および後方シャーシによって規定される受入区域と、第１のモータによって駆動される第１の回転可能アーム、第２のモータによって駆動される、第１の回転可能アームの遠位部上に配設される第２の回転可能アーム、および第３のモータによって駆動される、第２のアームの遠位部上に回転可能に配設される検査カメラを備えるパンチルト検査カメラアセンブリとを備え、カメラアセンブリは収容位置で受入区域内に受けられるように寸法決めされ、さらに検査車両は検査車両を設定された向きに自動的に向けるように構成される自動方向付け回路を備える。方法はさらに、Ｕ字管の最初の並びに検査車両を移動させる行為と、チューブシートと流れ分配バッフルとの間で検査カメラをパンして、チューブシート、Ｕ字管、および流れ分配バッフルを検査する行為と、Ｕ字管の１つの並びから次の並びへ検査車両を前進させる行為と、流れ分配バッフルとチューブシートとの間で検査カメラをパンして、チューブシート、Ｕ字管、および流れ分配バッフルを検査する行為とを備える。この方法に従うと、移動させ、前進させ、およびパンして検査する行為は順次繰返される。

図面を参照してなされるさまざまな実施形態の詳細な説明に鑑みて、当業者には発明の付加的な局面が明らかになるであろう。図面の簡単な説明を以下に与える。

カメラアセンブリが収容された構成の、本発明の実施形態の斜視図である。 カメラアセンブリが第１の構成にある、図１ａに示された本発明の実施形態の別の斜視図である。 カメラアセンブリが第２の構成にある、先行する図に示された本発明の実施形態の別の斜視図である。 カメラアセンブリが第３の構成にある、先行する図に示された本発明の実施形態の別の斜視図である。 カメラアセンブリが第４の構成にある、先行する図に示された本発明の実施形態の別の斜視図である。 カメラアセンブリが第５の構成にある、先行する図に示された本発明の実施形態の別の斜視図である。 カメラアセンブリが第６の構成にある、先行する図に示された本発明の実施形態の別の斜視図である。 カメラアセンブリが第７の構成にある、先行する図に示された本発明の実施形態の別の斜視図である。 カメラアセンブリが第８の構成にある、先行する図に示された本発明の実施形態の別の斜視図である。 図１ｉに示されるような本発明の実施形態の異なる斜視図である。 図１ｉ−図１ｊに示されるような本発明の実施形態のさらに別の斜視図である。 図１ｉ−図１ｋに示されるような本発明の実施形態の第１の側面図である。 図１ｉ−図１ｌに示されるような本発明の実施形態の背面図である。 図１ｉ−図１ｍに示されるような本発明の実施形態の第２の側面図である。 図１ｉ−図１ｎに示されるような本発明の実施形態の正面図である。 カメラアセンブリが収容された構成にある、先行する図１ａ−図１ｍに示されるような本発明の実施形態の側面図である。 検査カメラがチューブシートに向かって下向きにされた、蒸気発生器中に配設された本概念の少なくともいくつかの局面に従う検査車両を示す図である。 検査カメラが流れ分配バッフル（ＦＤＢ）／ラッパーインターフェイスに向かって上向きにされた、蒸気発生器中に配設された本概念の少なくともいくつかの局面に従う検査車両を示す図である。 検査カメラが流れ分配バッフル（ＦＤＢ）／ラッパーインターフェイスに向かって上向きにされた、蒸気発生器中に配設された本概念の少なくともいくつかの局面に従う検査車両の別の図である。 図３に示された検査車両の等角図である。 本概念の少なくともいくつかの局面に従う検査車両の向き自動補正システムの動作を図示する図である。 本概念の少なくともいくつかの局面に従う向き自動補正回路の例を図示する図である。 本概念の少なくともいくつかの局面に従うケーブル管理デバイスの例を図示する図である。 本概念の少なくともいくつかの局面に従う蒸気発生器作業孔フランジ上に装着されたケーブル管理デバイスの例を図示する図である。

詳細な説明
発明はさまざまな変更例および代替的な形態が可能である一方で、図面には例示のために特定的な実施形態を示し、ここに詳細に記載する。しかしながら、開示される特定の形態に発明が限定されることを意図するものではないことを理解すべきである。むしろ、発明は、添付の請求項が規定するような発明の精神および範囲内に入るすべての変更例、均等物、および代替例を包含するものである。

この発明は多くの異なる形態の実施形態が可能であるが、発明の好ましい実施形態を図面に示し、本明細書中に詳細に記載する。本開示は、発明の原則の例示として考えられるべきものであり、発明の広い局面を図示される実施形態に限定することを意図するものではないことが理解される。

本開示の概念は、少なくともいくつかの局面では、磁気検査車両１００を利用する検査システムに関し、より特定的には、図１ａ−図１ｐに例示的に示されるものなどの、磁気検査車両１００を備える蒸気発生器シェルラッパーアニュラス検査システムに関する。本明細書中に開示される検査システムは、検査車両１００と組合せて配備される遠隔カメラシステムを備え、そのような検査システムは、蒸気発生器のアニュラス領域中の遊離したもしくは凝固した汚泥、および／または異物もしくは物体の存在の観察を行なうなどの目視検査をそれにより行なうように構成され、図２ａ−図２ｂおよび図３−図４でそのような目視検査を例示的に表している。このシステムは、チューブシートアニュラスの頂部およびチューブシートレベルから流れ分配バッフル（ＦＤＢ）の底部端縁までの周辺管を３６０°調査するように構成され、特に蒸気発生器の二次側の高流量領域の視界を与える。このシステムは管束への少なくとも３本の管を検査するようにも構成される。

この検査車両１００は、以下にさらに記載されるように、３つの主要部分またはシステムと、圧送プラットフォームと、カメラアセンブリと、連結材とを備える。

圧送プラットフォームは前方車１０および後方車２０を備え、これらは、少なくとも１つの軸に沿った前方車１０と後方車２０との間の相対的な運動を許す接続要素（たとえばヒンジ１７０）によってともに接続される。前方車１０および後方車２０の各々は２つの車輪１０５を備え、示される実施形態では、車輪１０５の各々はモータ１０６によって別個に駆動される。好適なモータの一例は、米国、フロリダ州、クリアウォーターのMicroMo Electronics, Inc.によって製造されたMicroMo 1331T012S 14/1である。車輪１０５のモータ１０６は、アニュラスの周りを走るように磁気車輪に電力を与える。サマリウムまたはネオジム磁石（たとえば、Ｎｄ₂Ｆｅ₁₄Ｂ、Ｓｍ_２Ｃｏ₁₇など）を備える磁気車輪１０５はそれら自体十分な磁性吸引を与えて、システムが動作中に蒸気発生器シェルを滑り落ちなくするように構成される。接続要素（たとえばヒンジ１７０）により、システムは、シェルのカーブした内径上で関節式に曲がることができ、その表面との接触が常に確実になる。

本好ましい構成では、車輪１０５は駆動モータ１０６の端に直接に取付けられ、車輪は、蒸気発生器作業孔貫通によって課されて典型的に遭遇する制約の範囲内で、検査車両の全体的な寸法外包（envelope）を維持するように、オフセットした関係で配設される（たとえばこれは、５．８３”または１４８ｍｍ径の開口を通って嵌合しなければならない）。示されるように、検査車両１００の全体的な寸法は、以下に記載されるコネクタ３００を除き、８．００”（Ｌ）×４．９６”（Ｗ）×２．００”（Ｈ）である。第１のアーム１１０と、第２のアーム１２０と、検査カメラ１４０とを備えるカメラアセンブリの全体的な寸法外包は、４．９０”（Ｌ）×３．３５”（Ｗ）×１．３３”（Ｈ）である。車輪１０５は直径が１．００”である。検査すべき他の圧力容器、パイプ、またはシステムは、同様のサイズ決め制約が存在しない、本明細書中に示される実施形態の対応の変形を許してもよい。

圧送プラットフォームは、後方車１０のほぼ前に配設される補助ライト１５５と、図示された例では検査車両１００の移動方向を照らす４つのライトと、も備える。１つの局面では、ライト１５５は、日亜化学工業株式会社の白色ＬＥＤ、モデル番号ＮＳＰＷ５００ＢＳ、またはＤＲＡＧＯＮｔａｐｅ（登録商標）Ｗｈｉｔｅ４３０ Ｌｕｍｅｎ ＬＥＤ、モデル番号ＯＳＲＡＭ ＤＴ６−Ｗ４Ｆ−８５４などの白色ＬＥＤライトを備えるが、これらに限定されるものではない。

カメラアセンブリは、図１ａ−図１ｐに一般的に示されるように、パンモータを載置する第１のアーム１１０と、チルトモータを載置する第２のアーム１２０と、（示された筐体下の）延伸モータ１３０と、カメラ１４０とを備える。これらのアームおよびモータは、取付けられた検査カメラ１４０に完全なパンチルト能力を与える。本好ましい局面では、チルトモータ、パンモータ、および延伸モータのうち１つ以上は、米国、フロリダ州、クリアウォーターのMicroMo Electronics, Inc.によって製造されたMicroMo ＤＣ−マイクロモータ0816008S+08/1 1024:1である。

付加的なナビゲーションカメラ１５０が検査車両１００の前方にオプションで配設されて、検査車両１００の移動方向の視界を与え、これにより蒸気発生器（または他の検査環境）外側に位置する遠隔のオペレータによる検査車両の「駆動」を容易にする。本好ましい局面では、示される検査カメラ１４０は、ライブ映像を与えるように構成される、米国、テキサス州、キャロルトンのSensor Technologies America, Inc.によって製造されたＳＴＣ−Ｎ６４またはＳＴＣ−Ｐ６４高分解能高性能ＣＣＤカラーボードカメラである。駆動カメラ１５０はＳＴＣ−Ｎ６４を備えてもよく、またはＫＴ＆Ｃ ＫＰＣ−ＥＸ２０Ｐ３もしくはＫＰＣ−Ｓ２０ＣＰ３カメラなどの別の型およびモデルのカメラを備えてもよい。さらに、添付の図に示されるものの代替の構成では、ナビゲーションカメラ１５０を省略し、検査カメラ１４０それ自体をナビゲーションおよび検査機能の両方に利用する。

このように、示されるように、検査システムは、２つのカメラアセンブリ、すなわち、ナビゲーションおよび全般的観察に用いられる、前方を向いたカラー据置型カメラ１５０（および照明１５５）と、検査に用いられる、頂部に装着されたパン／チルトカラーカメラ１４０（および照明１４５）と、を具備する。第１のアーム１１０のパンモータは、カメラが左右にパンできるようにし、第２のアーム１２０のチルトモータはカメラが上下を見ることができるようにする。延伸モータ１３０は、第１のアーム１１０が検査車両１１０の本体の内外へ動けるようにする。

連結材は一般的に検査車両１００と検査車両のオペレータとの間の接続を指し、コネクタポート１６５と、空気式コネクタ３００と、空気式マニホールド３１０と、ケーブル２００（図５）とを含む。本概念の少なくともいくつかの局面では、第１の連結コードは検査車両１００に電力を与えて、検査車両１００とオペレータとの間での信号（たとえば映像信号、制御信号など）の伝送を可能にし、第２の連結コードは、空気式コネクタ３００および空気式マニホールド３１０を備える空気式圧送システムに圧縮気体（たとえば空気）を与える。少なくともいくつかの局面では、連結材の長さは約５０フィートであるが、特定的な適用例に適合するように、連結材の長さはより長くても（たとえば１００’、１５０’）またはより短くてもよい。

空気式圧送システムは、空気式マニホールド３１０の出口ノズルを、各々の車輪ブロック１０７の頂部に取付けられる空気ハブまたは空気式フィッティング１６０の対応する入口ノズルに接続するように配設される気送管（図示せず）も備える。圧縮気体（たとえば空気）は次に、車輪ブロック１０７の頂部の穴を通って、１つ以上の通路を通って車輪ブロックの内側半径に形成される１つ以上の開口へ（たとえば３つの小さな穴または先細ノズル）（図示せず）に移される。換言すると、開口は一般的に車輪の表面に隣接しており、それぞれの車輪１０５に圧縮気体を向けて、磁気車輪に付着した（たとえば磁性）粒子またはデブリを除去するように構成される。さまざまな局面では、圧縮気体の供給はオペレータによって局所的に制御されてもよく、検査車両に圧縮気体（たとえば空気）を連続的に供給するように開いたままにされるか、または必要ない場合は選択的に切り離されてもよい。これに代えて、空気式マニホールド３１０は、それぞれの車輪に当たるように車輪ブロックの内側半径に形成される１つ以上の開口から空気を排出するように、または車輪のうち１つ以上から他の車輪のうち１つ以上に空気の方向を変えるように、選択的に（または自動的に）サイクルで動かされ得る弁を備えてもよい。

代替的な構成では、圧縮空気システムは、たとえば、デルリン（登録商標）またはステンレス鋼から形成され、各車輪１０５に近接して配設される掻き取り部材（図示せず）と組合せて利用されてもよく、またはそれを優先して省略されてもよい。

図１ａ−図１ｐに示される一連の画像に目を向けると、図１ａは、カメラ１４０、第１のアーム１１０、および第２のアーム１２０が、検査車両の前方車１０と、検査車両の後方車２０と、前方車を後方車に接続する接続部材（たとえばヒンジ１７０）との間に形成される対応して形作られた（たとえば実質的に嵌まり合う）空間または受入区域に収容される例を示す。この収容された構成で、カメラ１４０、第１のアーム１１０、および第２のアーム１２０の頂面は、図１ｐに示されるように、延伸モータ１３０筐体および他の構成要素の上面の高さ以下となるように寸法決めされ、これにより検査車両１００の高さが限定される。横方向には、検査カメラ１４０の遠位面または外向き面も、車輪１０５の外面の内側になる。

図１ｂは、その最初の収容位置から第１の傾いた位置（たとえば、示されるように３０°）にある第１のアーム１１０を示す。第１のアームは延伸モータ１３０のシャフトに直接に取付けられるので、モータシャフトの回転は第１のアームの対応した回転を生じる。図１ｃは、その最初の収容位置から第２の傾いた位置（たとえば、示されるように９０°）にある第１のアーム１１０を示す。同様に、図１ｄは、図１ｃに示される構成の後の、図１ａ−図１ｃのその最初の収容位置から第１の傾いた位置（たとえば、示されるように３０°）への第２のアーム１１０の移動を示す。図１ｅは、その最初の収容位置から第２の傾いた位置（たとえば、示されるように９０°）に移動された第２のアーム１２０を示す。第１のアーム１１０と同様に、第２のアーム１２０は、第１のアーム１１０に配設されるパンモータのシャフトに直接に取付けられるので、パンモータのシャフトの回転は第２のアーム１２０の対応の回転を生じる。

図１ｆは、図１ｅに示される構成の後の、図１ａ−図１ｅのその最初の収容位置からの第１の傾いた位置（たとえば、示されるように３０°）への検査カメラ１４０の移動を示す。図１ｇは、その最初の収容位置からの第２の傾いた位置（たとえば、示されるように９０°）に移動された検査カメラ１４０を示す。図１ｈは、その最初の収容位置からの第３の傾いた位置（たとえば、示されるように１２０°）に移動された検査カメラ１４０を示す。図１ｉは、その最初の収容位置から第４の傾いた位置（たとえば、示されるように約１７５°）に移動された検査カメラ１４０を示す。１つの構成では、検査カメラ１４０は、第２のアーム１２０中に配設されたチルトモータのシャフトに直接に取付けられるため、チルトモータのシャフトの回転は検査カメラ１４０の対応の回転を生じる。代替的な構成では、検査カメラの回転軸は、第２のアーム１２０内に収められるプーリおよびベルト構成によって駆動されてもよく、プーリは次にチルトモータのシャフトに取付けられるピニオンによって駆動される。検査カメラ１４０の回転は、圧縮車輪または任意の他の動力を利用して実現することもできる。

図１ｊ−図１ｋは、図１ｉに示される同じ構成中の検査車両１００の等角図を示し、図１ｊは主に背面図を示し、図１ｋは主に正面図を示す。同様に、図１ｌ−図１ｏは、図１ｉに示される構成の、第１の側面図、背面図、第２の側面図、および正面図を示す。

図１ｐは、検査カメラ１４０が収容された構成にある、図１ａに示される検査車両１００の側面図を示す。

図２ａ−図２ｂおよび図３−図４に示されるものなどの蒸気発生器検査適用例では、検査カメラ１４０は、（すなわち、蒸気発生器５００と蒸気発生器円筒形ラッパー５１０との間の下降管領域の）蒸気発生器チューブシートアニュラスの頂部からチューブシートレベルまで、蒸気発生器の周の周りの３６０°の視野を含む蒸気発生器５００の全アニュラスを検査するように構成され、蒸気発生器流れ分配バッフルの底部端縁からチューブシートまでの周辺管およびいくつかの内部管を見る。なお、簡潔さおよび明瞭さのため、検査車両１００とオペレータ検査車両１００との間の連結材による接続は図２ａ−図２ｂおよび図３−図４には示されていない。

図２ａ−図２ｂの円錐形視界４００に示されるように、検査カメラ１４０は、チューブシート６００（たとえば、図２ａの円錐形視界４００内には約７本の管列が含有されて示される）から流れ分配バッフル（ＦＤＢ）／支持プレートインターフェイスの底部まで、束ねられた最低でも３つの管５２０の列の映像をオペレータに与えるように構成される。

図２ａ−図２ｂおよび図３−図４に示される蒸気発生器検査適用例では、検査車両１００は、このように、たとえば、蒸気発生器アニュラス区域、チューブシート、もしくは一般的に周辺のＵ字管に存在し得る何らかの異物を探索し位置特定する、および／または全般的な清浄さを検査する目視検査を行なうように用いられてもよい。さらに、検査車両１００および関連のシステムは、人員の被曝を最小限にしつつ、アニュラスおよび高流量領域を詳細に検査できるようにする。

検査車両１００は、図１ａ−図１ｐに示されるチルトセンサ２５０もオプションで備えるが、これを備えることが有利である。チルトセンサ２５０は、車上でまたは遠隔処理デバイスを用いて利用される信号を出力して、自動補正（たとえば自動平準化）信号を車両の車輪１０５に与えて、車両をチューブシートまたは任意の他の基準に対して平行またはほぼ平行に位置決めするように車輪１０５を駆動する。チルトセンサ２５０および関連の自動補正特徴は、部分的に、検査車両１００の個別の車輪１０５を駆動して、検査車両１００を任意の予め選択された向きであり得る所望の向きに整列させるように適合される。いくつかの局面では、所望の向きは、蒸気発生器検査においてチューブシートに平行または実質的に平行であるような水平方向または実質的に水平方向であるが、他の向きが選択されてもよい。このように、検査車両１００自動補正特徴は、ユーザが選択する向きに検査車両１００を整列させるように構成されてもよい。

図５に示されるように、検査車両１００は、それが矢印の方向に移動する際にその位置を自動補正し、これにより、検査車両１００がチューブシート６００に平行な向きを維持するように示される。しかしながら、検査車両１００の前方への運動は自動平準化が行なわれることを要件としておらず、自動平準化特徴は、検査車両１００が静止しているときも活性である。たとえば、自動平準化は、車輪１０５の各々または選択された車輪の選択回転によって達成されてもよい。加えて、チルトセンサ２５０は、それが検査車両１００の向きを忠実に示している限り、オプションで、車両の他の部分、すなわち、連結コネクタポート１６５、検査車両１００もしくは空気式コネクタ３００に接続されるコード／管／ケーブル２００、または空気式コネクタ３００に一体化されてもよい。

本概念の少なくとも１つの局面では、自動補正特徴は、チルトセンサ２５０から与えられるフィードバック信号に基づいている。検査車両のオペレータによって動作される開ループ制御ボックス（図示せず）と検査車両１００との間にアナログ閉ループ回路が形成される。開ループ制御ボックスは、開ループ制御システム（ＯＬＣＳ）、または好ましくは車両を動作させるように用いられるとともに、所望の微細さでチルトセンサの所望の向きの調節を可能にする制御部（たとえばノブ）を含む手動制御システムを備える。任意の数の予め定められた向きがオペレータが選択可能なオプションとして与えられてもよい。一例として、２つの予め定められた向きが１８０°離して与えられてもよく、そのような予め定められた向きは選択スイッチによって可能化されて、たとえば、オペレータが同じアクセスポートから検査車両１００を配備してアニュラスの熱い脚部側または冷たい脚部側を検査できるようにする。

図６は、上記の自動補正特徴を与えるように利用され得る回路の一例を示す。補正または平準化フィードバック信号を用いて、アナログ閉ループ回路の差動段（演算増幅器加算段）をバイアスする。次に信号は、駆動モータに電力を与えるＤＣ演算増幅器駆動段を通して比例して（＋／−Ｖｍａｘの％）増幅される。

ケーブル管理システム７００は、検査車両１００を外部システム（たとえば、オペレータが用いるコンピュータ、開ループ制御ボックスなど）にリンクするケーブルおよび管に給電し制御するのに設けられることが有利であり、図７−図８に一例として表わされる。ケーブル管理システム７００は、図示される例では、ケーブル管理システムが蒸気発生器作業孔５５０に装着されるようにする装着フランジ７０１を備える（図４を参照）。装着フランジ７０１の特定的な構成は、異なる蒸気発生器構成に適合可能なように構成されることが有利であるが、必ずしもそうではない。たとえば、装着フランジは、選択されたプレートが取外し可能であり、かつ特定の蒸気発生器作業孔構成とともに用いるように適合される異なる交換可能なプレートと置換可能であるように、取外し可能プレートを備えてもよい。

ケーブル管理システム７００は、オペレータによって検査車両１００に与えられる制御信号に応答してまたはこれと同期して、ケーブル（たとえば２００）を把持または「挟む」、ならびにこれを蒸気発生器の中へまたは外へ駆動するモータおよびローラを収めるローラ筐体７０２も備える。MicroMo 2842S012S+30/1246:1などの電気駆動モータは各々、ケーブルを挟みかつ作業孔の中へこれを押し込むまたはそこから押し出す、それらに取付けられたローラを有する。

ケーブル管理システム７００は、ケーブル設置を容易にするように引張ることができるシャフトを備える張力調整器７０３も備える。張力調整器７０３は、ケーブルに対する張力を維持するばねも備える。電気インターフェイスボックス７０４は、検査車両１００の内部電気ｄｃサーボモータと、制御モジュール、すなわち開ループ制御システム（ＯＬＣＳ）との間の電気接続点またはインターフェイスを備える。図８を参照して、設置されたケーブル管理システム７００に関連して蒸気発生器作業孔フランジ７０５および蒸気発生器作業孔フランジ７０６も示される。ケーブル管理システム７００が一旦蒸気発生器作業孔フランジ７０５に設置されると、ケーブルラッチがケーブル（たとえば２００）をローラ筐体の内側に保つ。

望ましくは動作の前にシステムチェックが行なわれ、用いられることが予測される速度設定（たとえば、高、低）での前後左右への駆動方向をテストし、正しいモータ応答を検証するようにモータ制御をチェックすることなどにより、検査車両１００およびカメラが機能していることを検証する。アーム延伸モータが両方向に延伸することを検証する、検査カメラ１４０が両方向に傾くのを検証する、および検査カメラ１４０が両方向にパンすることを検証することなどによって検査車両１００のカメラをテストすることも有利である。チルトセンサ２５０は、動作の前に、空中で水平方向に車両を保持することによって、またチルトセンサ２５０をオンにして車の前方を下げ車の後方を上げるように動かすことによってチェックしてもよい。車両が水平でない場合は車両はそれ自身を補正する。

検査システムを起動するため、ケーブル管理装着プレートを作業孔に設置する。次に、検査車両１００を蒸気発生器に挿入し、ケーブル（たとえば図５の２００）を連結材／ケーブルガイドのケーブル入口に通し、次に作業孔上に設置する。次に電動ケーブル送り器を作業孔マウントに装着し、ばねで荷重を加えられたプレート上に引張り上げることにより、ケーブルスロットを通してケーブルを挿入する。ケーブルが給電車輪同士の間に適正に位置決めされると、ばねプレートを解放し、前方および後方連結ラッチの両者が定位置に位置決めされてロックされる。ケーブル容器がケーブル管理システムのすぐ後ろに位置決めされ、いずれの絡まりも最小限にするようにケーブル（「連結材」）が内側に渦巻き状に巻かれる。

一旦検査が始まると、検査車両１００は、検査カメラ１４０がチューブシート６００に向かってＵ字管５２０の第１の並びの方に向きかつチルトセンサ２５０がオンされて検査車両１００を平準化している状態で、所望の方向（たとえば右）に移動される。検査カメラ１４０は次に、図２ｂに示されるようにゆっくりと上にパンして、管束の中を流れ分配バッフルまでずっと上に見ていってもよい。次に検査車両１００は１並びだけ前方に移動し、次にカメラがチューブシート６００まで戻るようにパンし、管束の中を見る。このプロセスが蒸気発生器のほぼ半分繰返される。オペレータが管束の２分の１の検査を完了すると、検査車両１００はリバースに入れられ、好ましくは検査カメラ１４０でアニュラス領域を見ながら、作業孔まで駆動されて戻る。元の作業孔に一旦戻ってくると、次に検査車両１００が再位置決めされ、同じ作業孔を通して蒸気発生器の他方の半分を検査することができる、または所望により検査車両１００を移動させて反対の作業孔に設置して、上記ステップを繰返してもよい。

動作において、検査システムは、遠隔操作場所にライブ映像を送ることができる。蒸気発生器内部で操作されながら、検査システムはこのように、たとえば、動作ステーションに（ナビゲーションカメラ１５０を介して）駆動方向の視界の映像を供給することができるとともに、上記のように、そのようなオペレータに、検査カメラ１４０がチューブシートからＦＤＢ／ラッパーインターフェイスの底部までパンする際に、チューブシートから束ねられた管列を通して流れ分配バッフル（ＦＤＢ）／ラッパーインターフェイスの底部までの管束中のＵ字管の（検査カメラ１４０を介した）映像供給を与えることができる。

これらの実施形態の各々およびその自明な変形は、以下の請求項で述べられる、請求される発明の精神および範囲内に入ると企図される。たとえば、本概念の少なくとも１つの局面では、第２のアーム１２０が第１のアーム１１０に固定されても、または全く省略されてもよく、検査カメラ１４０がそれぞれ第１のアームまたは第２のアームに取付けられ、パンおよびチルトに対して、応じてパンのみを行なうように構成されてもよい。

Claims (19)

1. 蒸気発生器を検査するように構成される検査車両であって、
   ２つの独立して駆動される磁気車輪を備える前方シャーシと、
   ２つの独立して駆動される磁気車輪を備える後方シャーシと、
   前記前方シャーシを前記後方シャーシに柔軟に接続して、少なくとも１つの軸に沿った前記前方シャーシと前記後方シャーシとの間の相対的な運動を許す接続部材とを備え、前記接続部材、前方シャーシ、および後方シャーシはまとめて受入区域を規定し、さらに
   前記前方シャーシ上に配設されるナビゲーションカメラと、
   第１のモータによって駆動される第１の回転可能アーム、第２のモータによって駆動される、前記第１の回転可能アームの遠位部上に配設される第２の回転可能アーム、および第３のモータによって駆動される、前記第２のアームの遠位部上に回転可能に配設される検査カメラを備えるパンチルト検査カメラアセンブリとを備え、前記カメラアセンブリは、収容位置で前記受入区域内に受けられるように寸法決めされる、検査車両。
2. 前記前方シャーシ上の前記独立して駆動される磁気車輪は互いからオフセットされ、前記後方シャーシ上の前記独立して駆動される磁気車輪は互いからオフセットされる、請求項１に記載の検査車両。
3. 前記検査車両を設定された向きに自動的に向けるように構成される自動方向付け回路をさらに備える、請求項２に記載の検査車両。
4. 各車輪の表面に隣接して圧縮空気を出力するように構成される空気式圧送システムをさらに備える、請求項３に記載の検査車両。
5. 前記蒸気発生器内での前記検査車両の移動の間、各車輪の表面に隣接して圧縮空気を連続して出力するように構成される空気式圧送システムをさらに備える、請求項３に記載の検査車両。
6. 前記空気式圧送システムは、空気式コネクタと、空気圧ガスを分配する空気式マニホールドと、各車輪に隣接して配設される１つ以上の開口の各々への空気式経路とを備える、請求項４に記載の検査車両。
7. 前記前方シャーシ、後方シャーシ、接続部材、およびパンチルト検査カメラアセンブリの寸法外包は、前記カメラアセンブリが収容位置で前記受入区域内に配設される場合、８．００”×４．９０”×２．００”より小さい、請求項１に記載の調査車両。
8. 前記パンチルト検査カメラアセンブリの寸法外包は、前記カメラアセンブリが収容位置で前記受入区域内に配設される場合、４．９０”×３．３５”×１．３３”より小さい、請求項１に記載の検査車両。
9. 前記接続部材はヒンジである、請求項１に記載の検査車両。
10. 蒸気発生器を検査するように構成される検査車両であって、
    互いからオフセットされる、２つの独立して駆動される磁気車輪を備える前方シャーシと、
    互いからオフセットされる、２つの独立して駆動される磁気車輪を備える後方シャーシと、
    前記前方シャーシを前記後方シャーシに柔軟に接続して、前記前方シャーシと前記後方シャーシとの間の相対的な角度のある運動を許すヒンジとを備え、接続部材、前方シャーシ、および後方シャーシはまとめて受入区域を規定し、さらに
    第１のモータによって駆動される第１の回転可能アーム、第２のモータによって駆動される、前記第１の回転可能アームの遠位部上に配設される第２の回転可能アーム、および第３のモータによって駆動される、前記第２のアームの遠位部上に回転可能に配設される検査カメラを備えるパンチルト検査カメラアセンブリを備え、前記カメラアセンブリは収容位置で前記受入区域内で受けられるように寸法決めされ、さらに
    前記検査車両を設定された向きに自動的に向けるように構成される自動方向付け回路を備える、検査車両。
11. 各車輪の表面に隣接して圧縮空気を出力するように構成される空気式圧送システムをさらに備える、請求項１０に記載の検査車両。
12. 前記蒸気発生器内での前記検査車両の移動の間、各車輪の表面に隣接して圧縮空気を連続して出力するように構成される空気式圧送システムをさらに備える、請求項１０に記載の検査車両。
13. 前記空気式圧送システムは、空気式コネクタと、空気圧ガスを分配する空気式マニホールドと、各車輪に隣接して配設される１つ以上の開口の各々への空気式経路とを備える、請求項１１に記載の検査車両。
14. 前記前方シャーシ、後方シャーシ、接続部材、およびパンチルト検査カメラアセンブリの寸法外包は、前記カメラアセンブリが収容位置で前記受入区域内に配設される場合、８．００”×４．９０”×２．００”より小さい、請求項１０に記載の調査車両。
15. 前記パンチルト検査カメラアセンブリの寸法外包は、前記カメラアセンブリが収容位置で前記受入区域内に配設される場合、４．９０”×３．３５”×１．３３”より小さい、請求項１４に記載の検査車両。
16. 蒸気発生器の二次側を検査するための方法であって、
    前記蒸気発生器の前記二次側の作業孔を通して検査車両を挿入する行為を備え、前記検査車両は、２つの独立して駆動される磁気車輪を備える前方シャーシと、２つの独立して駆動される磁気車輪を備える後方シャーシと、前記前方シャーシを前記後方シャーシに柔軟に接続して、前記前方シャーシと前記後方シャーシとの間の相対的な角度のある運動を許すヒンジと、接続部材、前記前方シャーシ、および前記後方シャーシによって規定される受入区域と、第１のモータによって駆動される第１の回転可能アーム、第２のモータによって駆動される、前記第１の回転可能アームの遠位部上に配設される第２の回転可能アーム、および第３のモータによって駆動される、前記第２のアームの遠位部上に回転可能に配設される検査カメラを備えるパンチルト検査カメラアセンブリとを備え、前記カメラアセンブリは収容位置で前記受入区域内で受けられるように寸法決めされ、前記検査車両は前記検査車両を設定された向きに自動的に向けるように構成される自動方向付け回路を備え、さらに前記方法は、
    前記検査車両をＵ字管の最初の並びに移動させる行為と、
    チューブシートと流れ分配バッフルとの間で前記検査カメラをパンして、前記チューブシート、Ｕ字管、および流れ分配バッフルを検査する行為と、
    Ｕ字管の１つの並びから次の並びへ前記検査車両を前進させる行為と、
    前記流れ分配バッフルと前記チューブシートとの間で前記検査カメラをパンして、前記チューブシート、Ｕ字管、および流れ分配バッフルを検査する行為と、
    前記移動させ、前進させ、およびパンして検査する行為を順次繰返す行為とを備える、蒸気発生器の二次側を検査するための方法。
17. 前記パンして検査する行為は、管束の周辺Ｕ字管を見る行為と、束ねられた少なくとも３つの管列の深さまで前記管束の内部Ｕ字管を見る行為と備える、請求項１６に記載の蒸気発生器の二次側を検査するための方法。
18. 前記検査車両の予め定められた向きからのずれを検知することと、
    前記予め定められた向きに合うように前記検査車両の向きを自動的に補正することと、をさらに備える、請求項１６に記載の蒸気発生器の二次側を検査するための方法。
19. 前記検査車両の予め定められた向きからのずれを検知することと、
    前記検査車両の前方への運動がない場合に、前記前方シャーシの１つ以上の車輪、前記後方シャーシの１つ以上の車輪、または前記前方シャーシおよび前記後方シャーシの１つ以上の車輪の組合せを選択的に駆動することにより、前記予め定められた向きに合うように前記検査車両の向きを自動的に補正することと、をさらに備える、請求項１６に記載の蒸気発生器の二次側を検査するための方法。

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